Первый советский научно-фантастический фильм о покорении космоса. На Луну на гигантском космическом ракетоплане «Иосиф Сталин» отправляются академик Павел Иванович Седых вместе со своими спутниками: ассистентом Мариной и пробравшимся на корабль юным изобретателем Андрюшей Орловым. Путешественники прилуняются на обратной стороне Луны. В написании сценария фильма «Космический рейс» принимал участие великий русский ученый Константин Циолковский.